超详解析485接口接线方法 网口485接口详细接线图( 六 )


超详解析485接口接线方法  网口485接口详细接线图

文章插图
在信号分析中,衡量反射信号强度的参数是 RAF(反射衰减因子) 。其计算公式如下(1).
RAF=20lg (Vref/Vinc) (1)
式中: Vref——反射信号的电压;Vinc——电缆与收发器或终端电阻连接点处的入射信号电压 。
具体测量方法如图3所示 。例如实验测得2.5MHz的入射信号正弦波峰峰值为+5V,反射信号为+0.297V,则通信电缆在2. 通信速率为5MHz时,其反射衰减系数为:RAF=20lg (0.297/2.@ >5)=-24.52dB
为了减少反射信号对通信线路的影响,通常使用噪声抑制和偏置电阻 。在实际应用中,对于比较小的反射信号,为了简单方便,常采用加偏置电阻的方法 。在通信线路中,如何通过添加偏置电阻来提高通信可靠性的原理将在后面详细介绍 。
10 四、通信电缆中的信号衰减
影响信号传输的第二个因素是信号在通过电缆时的衰减 。传输电缆可以将其视为由分布电容、分布电感和电阻组合而成的等效电路 。
电缆的分布电容C主要由双绞线的两个平行导体产生 。导线的电阻对这里的信号影响不大,可以忽略不计 。信号的损耗主要是由电缆的分布电容和分布电感组成的LC低通滤波器造成的 。使用的局域网标准二芯电感(西门子为DP总线选择的标准电缆)在不同波特率下具有衰减系数 。
通信电缆中的十个 五、 纯电阻负载
影响通信性能的第三个因素是纯电阻负载(也称为直流负载)的大小 。这里所说的纯阻性负载主要由终端电阻、偏置电阻和RS-485收发器组成 。
在描述 EIARS-485 规范时,提到了 RS-485 驱动器在具有 32 个节点并配置 150Ω 终端电阻时,至少可以输出 1.5V 的差分电压 。一个接收器的输入电阻为12kΩ,整个网络的等效电路如图5所示 。据此计算,RS-485驱动器的负载能力为:RL=32个输入电阻并联|| 2个终端电阻 = ((12000/32)×(150/2))/(12000 /32)+(150/2))≈51.@ >7Ω
现在比较常用的RS-485驱动有和利时使用的、、/1489和/D,部分RS-485驱动的负载能力为20Ω 。在不考虑很多其他因素的情况下,根据驱动器容量和负载的关系,一个驱动器可以带来的最大节点数将远远大于32个 。
超详解析485接口接线方法  网口485接口详细接线图

文章插图
当通信波特率比较高时,需要对线路上的电阻进行偏置 。如何连接偏置电阻 。它的作用是在线路进入空闲状态后,当总线上没有数据(空闲模式)时,从0电平拉高电平 。这样,即使线路中出现了比较小的反射信号或干扰,连接到总线上的数据接收器也不会因为这些信号的到来而发生故障 。通过下面的例子可以计算出偏置电阻的大小:终端电阻Rt1=Rr2=120Ω;
假设反射信号最大峰峰值Vref≤0.3Vp-p,负半周电压Vref≤0.15V;端子电阻上的反射信号引起的反射电流Iref≤0.15/(120||120)=2.5mA 。一般的滞后电压值() RS-485收发器(含)为50mV,即:
(Ibias-Iref)×(Rt1||Rt2)≥50mV
则可以计算出偏置电阻产生的偏置电流Ibias≥3.33mA
+5V=Ibias (R pull up + R pull down + (Rt1||Rt2)) (2)
通过公式2可以计算出R pull-up = R= 720Ω
在实际应用中,在RS-485总线上加偏置电阻有两种方式:
(1)平衡电阻分配给总线上的每个收发器 。这种方法为连接到RS-485总线的每个收发器添加一个偏置电阻,给每个收发器一个偏置电压 。
(2)总线上只使用一对偏置电阻 。这种方法对总线上的大反射信号或干扰信号更有效 。值得注意的是,添加偏置电阻会增加总线上的负载.
十六、RS-485总线的负载能力与通讯电缆长度的关系